UE 3 : Appareil Digestif Pr Onolfo Jeudi 17/10 8h30-10h30 Ronéotypeur : Karl Goetze Ronéolecteur : Julien Bellier Cours n°12 : Histologie du Tube Digestif Ce cours est assez dense, mais bien construit et assez logique Bon courage =) PLAN Introduction L’œsophage 1- Muqueuse oesophagienne 2- Sous-muqueuse oesophagienne 3- Musculeuse oesophagienne 4- Adventice II- L’estomac 1- Muqueuse gastrique 2- Couche lymphoïde et musculaire muqueuse de la muqueuse gastrique 3- Sous-muqueuse 4- Musculeuse III- L’intestin grêle 1- Généralités, composition et rôle de l’intestin grêle 2- Dispositif d’amplification 3- Muqueuse intestinale 4- Sous-muqueuse 5- Musculeuse IV- Le colon 1- Muqueuse 2- Sous-muqueuse 3- Musculeuse V- Canal anal et caecum 1- Canal anal 2- Caecum VI- Tableau synoptique I- Le professeur Onolfo à dédié son cours au Professeur Serge Bonfils (1923-2013), Mort récemment, et qui a été une référence en Gastro-entérologie. Introduction : Organisation générale du tube digestif L’appareil digestif commence au niveau de la cavité buccale et se termine au niveau de l’anus. Il est annexé de plusieurs glandes digestives : – Au niveau sus-diaphragmatique : glandes salivaires, quelques glandes œsophagiennes – Au niveau sous-diaphragmatique : glandes digestives, comme le foie et le pancréas. Différentes fonctions du tube digestif : – Nutrition de l’organisme : transformation de la nourriture en éléments simples, et absorption – Excrétion des déchets – Protection de l’organisme : le tube digestif contient de nombreuses cellules immunitaires, pour protéger l’organisme des pathogènes ingérés – Fonction endocrine : plus de 32 types de cellules endocrines sont décrites Organisation générale du tube digestif : L’organisation topographique du tube digestif est toujours la même, quelque soit l’endroit du tube digestif et comprend 4 tuniques – La muqueuse, contenant : Un épithélium Un tissu conjonctif vascularisé : le chorion Des follicules lymphoïdes Un tissu musculaire lisse, la musculaire muqueuse – La sous muqueuse, contenant des éléments nerveux, dont le plexus de Meissner – La musculeuse, en deux couches : circulaire interne, et longitudinale externe – L’adventice au niveau susdiaphragmatique, ou une séreuse au niveau sous diaphragmatique Le tube digestif est très richement innervé : – Par des fibres nerveuses amyéliniques au niveau de la muqueuse : les plexus d’Isisawa – Par des fibres nerveuses amyéliniques au niveau de la sous-muqueuse : les plexus de Meissner – Par les plexus d’Auerbach au niveau de la musculeuse – Pas d’innervation de la 4ème tunique Cette innervation riche explique certaines pathologies, dues à un stress, ou les émotions interviennent On retrouve de nombreux follicules lymphoïdes, participant à la protection de l’organisme : – Au niveau sus-diaphragmatique, on retrouve un épithélium malpighien non kératinisé (il est donc pluristratifié) : Il protège correctement le tube digestif, les follicules lymphoïdes sont peu nombreux – Au niveau sous-diaphragmatique, l’épithélium est simple (il permet l’absorption, et est donc vulnérable) : les follicules lymphoïdes sont donc plus nombreux I L’Œsophage L’œsophage est un conduit rectiligne de 25 à 30 cm de longueur, possédant une lumière virtuelle aplatie d’avant en arrière. – Il débute au niveau de la cavité buccale et s’abouche au niveau de l’estomac Du point de vue histologique, l’œsophage est composé de 4 tuniques : Une muqueuse, une sousmuqueuse, une musculeuse et un adventice. Fonction de l’œsophage : Amener les aliments à la température adéquate pour leur absorption (il réchauffe les aliments froids, ou se réchauffe au contact des aliments chauds). Cette fonction est permise par le péristaltisme œsophagien. 1- Muqueuse œsophagienne Elle comprend un épithélium malpighien non kératinisé, qui repose : Sur un chorion, comprenant des glandes cardiales muqueuses pures dans les tiers supérieurs et inférieurs Peu de follicules lymphoïdes Une musculaire muqueuse, composée de cellules musculaires lisses, qui n’apparait qu’au tiers moyen de l’œsophage. Des canaux excréteurs des glandes oesophagiennes, qui cheminent dans le chorion avant de s’aboucher à l’extérieur. – Ces canaux se dilatent dans le chorion, et ces dilatations forment les citernes de Schieffer. Ces dilatations étant des « portes d’entrée » pour les agents pathogènes, on trouve de nombreux follicules lymphoïdes à proximité 2- Sous-muqueuse œsophagienne Composée de glandes œsophagiennes, tubuleuses contournées, à sécrétion muqueuse pure, qui lubrifient l’œsophage. La sous muqueuse est très richement vascularisée, et comprend de nombreux plexus veineux, qui forment des varices œsophagiennes en cas d’hypertension portale. 3- Musculeuse Très épaisse, formée de deux couches : circulaire interne et longitudinales externes, dont la nature des fibres diffère selon la localisation dans l’œsophage : – 1/3 supérieur : fibres musculaires striées squelettiques (dans la continuation du pharynx). – 1/3 moyen : Moitié de fibres musculaires striées, et moitié de fibres musculaires lisses. – 1/3 inférieur : Fibres musculaires lisses. 4- Adventice L’adventice est un tissu conjonctif composé de nombreuses fibres de collagène et d’adipocytes. Au niveau de l’œsophage, cet adventice est très développé, car il empêche l’œsophage, lorsqu’il se dilate au passage des aliments, de butter contre la trachée. Après avoir traversé le diaphragme, l’œsophage s’abouche à l’estomac. En s’abouchant, il forme l’angle de His. II L’estomac L’estomac a une forme de besace, et présente deux courbures, la grande, et la petite courbure. L’estomac réduit le bol alimentaire en une bouillie, le chyme, par la sécrétion d’enzymes et d’acide chlorhydrique. Il y a toujours les 4 mêmes tuniques : muqueuse, sous-muqueuse, musculeuse, séreuse. D’un point de vue anatomique, on distingue 4 parties de l’estomac : le cardia, l’antre, le fundus et le pylore – Mais Histologiquement, on observe 3 types de muqueuses : Muqueuse cardiale : cardia anatomique Muqueuse fundique : fundus anatomique Muqueuse pylorique : antre et pylore 1- Muqueuse gastrique La muqueuse gastrique est composée d’un épithélium simple, formé de cellules à pôle muqueux fermé, les mucocytes. – – Ces mucocytes élaborent le mucigène qui s’hydrate en mucus. Ce mucus est un film de 0,2 à 0,4 mm qui a pour rôle de protéger l’estomac de ses propres sécrétions. En Microscopie éléctronique, on observe de nombreuses microvillosités, des mitochondries, et des grains de mucigène provenant de l’appareil de golgi La muqueuse gastrique comprend plusieurs couches : – La couche des cryptes, ou infundibulum – La couche des glandes – Une couche lymphoïde – Une musculaire muqueuse (ndlr : il s’agit bien d’une couche musculaire propre à la muqueuse, à ne pas confondre avec la tunique musculeuse) 1-1. Muqueuse Fundique. 1-1-1. Cryptes Les cryptes sont petites, courtes, et droites Au fond de ces cryptes, s’abouchent les glandes fundiques 1-1-2. Glandes fundiques 3 Parties des glandes fundiques : – Le col, qui est le plus proche de la crypte – – Le corps Le fond, reposant sur la musculaire muqueuse On retrouve 3 à 4 glandes fundiques par infundibula Cellules exocrines des glandes fundiques : Cellules bordantes, ou pariétales : figure 2 – Elles sécrètent des ions H+, le facteur intrinsèque et sont situées au bord des glandes. – Caractérisées par leur richesse en mitochondries (40% du volume cellulaire est occupé par les mitochondries, à l’instar des cellules hépatiques) – Présence de canalicules intracellulaires, bordés de microvillosités AU REPOS, ces cellules possèdent très peu de microvillosités, mais beaucoup de REL EN ACTIVITE, elles possèdent beaucoup de microvillosités mais peu de REL En effet, la présence de microvillosités est due à l’incorporation du REL à la membrane des canalicules, afin de sécréter les ions H+ – Système de sécrétion des ions H+ : figure 3 Une anhydrase carbonique forme un H2CO3- à partir d’un CO2 et d’un H2O. Cet H2CO3- se clive en un proton H+ et un bicarbonate HCO3 Au pôle apical, le proton H+ est libéré contre un ion potassium K+, grâce à une H+/K+ATPase. Au pôle basal, les ions bicarbonates passent dans le sang contre un ion chlorure, ce qui relève le pH sanguin Cet ion chlore est excrété par au pôle apical, pour former de l’acide chlorhydrique avec le proton H+ Les récepteurs à la gastrine et à l’acétylcholine favorisent la sécrétion d’H+, tandis que les récepteurs à la somatostatine et aux prostaglandines inhibent cette sécrétion. – Le facteur intrinsèque sécrété par la cellule pariétale se combine à la vitamine B12 et permet ainsi son absorption. Cellules principales : – – – On les trouve au niveau du fond et du corps des glandes, elles sécrètent des enzymes. Elles sécrètent du pepsinogène, qui est transformé en pepsine dans la lumière de la glande : ce pepsinogène, en cassant les ponts disulfures du mucus, participe au renouvellement du mucus de l’estomac. Elles possèdent de nombreuses microvillosités, grains de sécrétion Cellules endocrines : système APUD ou endocrinien diffus: (amine precursor uptake decarboxylation) Ces cellules ont une polarité inversée : les grains de sécrétion se trouvent au pôle basal et non apical (elles sécrètent leur contenu dans le courant sanguin, qui se trouve en basal) Il y a plus de 32 types cellulaires dans le système endocrinien diffus, dont 4 importants : – Cellules à gastrine : sécrètent la gastrine, une hormone qui favorise la sécrétion de H+ par la cellule pariétale, et qui participe à la croissance de l’épithélium fundique – Cellules à somatostatine ou cellules D: bloquent la sécrétion d’ions H+ – Cellules à entéroglucagon : agissent sur la glycémie et sur la sécrétion de H+ – Cellules à sérotonine : agissent sur la musculeuse du tube digestif. 1-2. Muqueuse cardiale (figure 5) Cryptes : courtes et droites, comme pour la muqueuse fundique Glandes cardiales : uniquement muqueuses pures – Elaborent le mucigène qui va s’hydrater en un mucus très filant, contenant du lysozyme antibactérien 1-3. Muqueuse pylorique (figure 6) Cryptes : profondes et ramifiées Glandes pyloriques : tubuleuses contournées, à sécrétion muqueuse pure – Elaborent également un mucigène très filant, et riche en lysozyme 2- Couche lymphoïde et musculaire muqueuse de la muqueuse gastrique La couche lymphoïde de la muqueuse gastrique est très peu développée : en effet, la sécrétion d’acide HCl la prévient déjà d’éventuelles agressions. La musculaire muqueuse présente une structure particulière (figure 7) – – Macroscopiquement, l’estomac présente des surfaces lobulées, les aires gastriques : ces aires gastriques sont dues à la contraction de la musculaire muqueuse. La musculaire muqueuse est en deux couches au niveau de l’estomac : circulaire interne et longitudinale externe. La circulaire interne marque des relèvements majeurs, délimitant les aires gastriques, et des prolongements mineurs, qui innervent une glande gastrique. 3- La sous-muqueuse La sous muqueuse est innervée par les plexus de Meissner. C’est un tissu conjonctif très richement vascularisé, lieu de passage des principaux vaisseaux artériels stomachiques : en cas de perforation, saignement majeur (le prof a insisté sur ce point : CC ?) 4- La musculeuse La tunique musculeuse est composée de fibres musculaires lisses, et est organisée en deux couches : une circulaire interne et une longitudinale externe – La couche circulaire interne subit une hypertrophie au niveau du pylore, pour former le sphincter pylorique – La couche longitudinale externe est constituée de deux couches : Une couche faite de fibres obliques Une couche faite de fibres longitudinales Cette disposition particulière donne naissance aux plis de la muqueuse de l’estomac vide La musculeuse participe au mouvement de barattage de l’estomac, qui brasse le chyme alimentaire. III- L’intestin grêle 1- Généralités, composition et rôle de l’intestin grêle Une fois passé l’estomac, le chyme alimentaire acide arrive au niveau de l’intestin. L’intestin est composé de deux parties : l’intestin grêle et le gros intestin. Au niveau de l’intestin, le chyme alimentaire se transforme en chyle. L’intestin grêle est formé de plusieurs régions, dont le découpage varie entre anatomistes et histologistes : – Le duodénum histologique correspond aux portions D1 et D2 du duodénum anatomique – Le jéjunum histologique correspond aux portions D3 et D4 du duodénum anatomique ainsi qu’au jéjunum anatomique – L’iléon anatomique correspond à l’iléon histologique L’intestin grêle a pour rôle l’absorption des composés élémentaires : – Absorption des glucides et acides aminés dans la circulation sanguine – Absorption des lipides dans la circulation lymphatique 2- Dispositif d’amplification de l’intestin grêle L’intestin grêle mesure 6 à 7 mètres chez l’homme, et a un diamètre variant de 1cm au niveau du pylore à 3 cm au niveau du colon : cela donne une surface d’échange insuffisante à l’absorption des composés élémentaires : cette surface d’échange doit être amplifiée. Dispositifs d’amplification : figure 8 – Les anses intestinales permettent de « faire tenir » les 6 à 7 mètres d’intestin grêle dans la cavité abdominale – Les valvules conniventes de Kerckring : sont des replis de la sous muqueuse d’une hauteur de 8 à 10mm. Il y a 800 valvules conniventes dans le jéjunum. Elles augmentent d’un coefficient 3 la surface d’absorption. – Les villosités intestinales sont des replis de la muqueuse, et augmentent la surface d’absorption d’un coefficient 10. Il y a 10 à 40 villosités par mm² L’épithélium tapissant les villosités est un épithélium simple cylindrique, composé à 75% d’entérocytes, et à 25% de cellules caliciformes. On trouve aussi des cavités vides, les espaces de guünhagen, ayant pour rôle l’évacuation des granulocytes morts. – Les microvillosités des entérocytes sont des replis de la membrane plasmique, et augmentent la surface d’absorption d’un coefficient 20. Au total, ces dispositifs d’amplification augmentent la surface d’absorption d’un facteur 600 : elle passe de 0,5m² à 300m² 3- Muqueuse intestinale (figure 9b) 3-1. Villosités intestinales Les villosités intestinales ont une forme qui varie entre le duodénum et l’iléon (histologiques) : – Dans le duodénum, on parle de villosités folliées, et dans l’iléon, de villosités digitiformes. Dans le jéjunum, on retrouve les deux types en égale proportion. Les villosités intestinales ont une vascularisation sanguine et lymphatique : – La vascularisation lymphatique sert à l’absorption des acides gras – La vascularisation sanguine sert à l’absorption des glucides et acides aminés. 3-1-1. Vascularisation lymphatique (figure 10) Un chylifère central se termine en cul de sac dans la villosité intestinale, puis plonge dans la sousmuqueuse, vers un réseau lymphatique sous-muqueux, lui-même repris par les vaisseaux lymphatiques. Cette vascularisation lymphatique permet l’absorption des acides gras, qui sont empaquetés dans les chylomicrons. 3-1-2. Vascularisation sanguine (figure 11) Permet l’absorption des sucres et des acides aminés. Une artériole traverse la sous-muqueuse et la musculaire muqueuse, et donne un réseau capillaire qui va ensuite se résoudre dans une veinule 3-1-3. Innervation de la villosité intestinale Des fibres nerveuses amyéliniques entourent le chylifère central, et sont reliées à la fois aux plexus nerveux d’isisawa de la muqueuse, et aux plexus nerveux de Meissner de la sous-muqueuse : on parle d’innervation DOUBLE. 3-2. Musculaire muqueuse Elle est composée de fibres longitudinales externe, et circulaires internes. – La couche circulaire interne émet des faisceaux de fibres musculaires lisses disposées en éventail : c’est ce qu’on appelle le muscle de Brücke. – Les contractions SYMETRIQUES de ce muscle entrainent un rapetissement de la villosité (en bas à gauche) : cela permet la vidange du contenu du chylifère central et l’absorption des lipides – Les contractions ASYMETRIQUES du muscle de brücke entrainent un balancement de la villosité dans la lumière intestinale. 3-3. Glandes de la muqueuse : Glandes ou cryptes de Lieberkühn Les glandes de lieberkühn sont constituées d’entérocytes, de cellules caliciformes, de cellules endocrines, et de cellules sécrétrices d’enzymes : les cellules de Paneth (au fond de la glande) Parmi les cellules exocrines, on trouve des : – – – – – Cellules du col, qui ont pour fonction de régénérer l’épithélium l’intestinal ou l’épithélium de la glande Entérocytes, qui ont une fonction d’absorption Cellules caliciformes qui ont une fonction de « glissement » Cellules de Paneth, qui ont une fonction protéolytique Cellules M, ou membraneuse qui ont une fonction de défense, de protection de l’organisme contre les antigènes présents dans la lumière intestinale Parmi les cellules endocrines, on trouve des: – Cellules à gastrine, qui favorisent la sécrétion gastrique – Cellules à somatostatine, qui inhibent la sécrétion gastrique – Cellules à entéroglucagon, qui influençent la glycémie – Cellules à sérotonine, qui influent sur la motricité – Cellules à sécrétines, qui augmentent les sécrétions du pancréas exocrine – Cellules à cholécystokinine, qui augmentent la motricité biliaire 3-4. Follicules lymphoïdes Les follicules lymphoïdes de la muqueuse intestinale forment les plaques de Peyer. Il n’y a pas de villosités en regard de ces plaques. L’entéron est l’unité fonctionnelle de l’intestin grêle : il comprend une villosité intestinale, à laquelle sont annexées des glandes de Lieberkühn. (Figure 14) 4- Sous muqueuse Au niveau de la sous-muqueuse du duodénum histologique, on trouve des glandes muqueuses pures : les glandes de Brünner Elles élaborent un mucigène très alcalin, qui sert à tamponner le chyme acide sortant de l’estomac (sans glandes de brünner, c’est l’ulcère duodénal) 5- Musculeuse Deux couches de fibres musculaires lisses : une couche circulaire interne, et une couche longitudinale externe. – En réalité, on trouve des fibres musculaires lisses à pas serré : les fibres de la couche circulaire interne. – Et des fibres musculaires lisses à pas lâche : celle de la couche longitudinale externe. Cette musculeuse est responsable du péristaltisme intestinal, qui fait avancer le chyle alimentaire en provoquant des mouvements pendulaires et constrictifs. Autour de la musculeuse, on trouve la séreuse intestinale. IV Le Côlon Au niveau du côlon, il n’y a plus d’absorption d’aliments, mais juste une réabsorption d’eau. Du fait de cette absence d’absorption, on ne trouve pas de villosités dans le côlon 1- Muqueuse On trouve dans la muqueuse : – – – Aucune villosité, et un épithélium colique composé à 75% de cellules caliciformes et à 25% d’entérocytes. (Ces nombreuses cellules caliciformes forment sur une coupe histologique ce que l’on appelle un « champ de marguerites ») De nombreuses glandes de Lieberkühn La musculaire muqueuse ne comprend plus qu’une seule couche circulaire interne 2- Sous muqueuse On y trouve des plexus nerveux de Meissner 3- Musculeuse La couche musculeuse est innervée par les plexus d’Auerbach, et comprend une couche circulaire interne, et une longitudinale externe dégénérée, le taenia coli V- Canal anal, Caecum 1- Canal anal 1-1. Muqueuse Le canal anal est revêtu d’un épithélium malpighien non kératinisé. La couche musculaire muqueuse n’est présente que sous la forme d’une couche circulaire interne, qui forme des replis verticaux, les colonnes de Morgagni 1-2. Sous-muqueuse On retrouve de nombreux plexus veineux, qui forment les plexus hémorroïdaires. 1-3. Musculeuse La couche longitudinale externe a disparu, et la couche circulaire interne donne le muscle sphincter lisse de l’anus Elle se colle au muscle releveur de l’anus, qui donne le sphincter strié de l’anus. 1-4. Adventice A l’extrémité du tube digestif, on trouve un adventice, et non plus une séreuse. Cet adventice raccorde le tube digestif à la paroi du corps. 2- Le caecum Au niveau du Caecum, on trouve un petit appendice, l’appendice illéo-caecale. Cette appendice illéo-caecale comprend les 4 tuniques : – Muqueuse : sans villosités, et nombreuses glandes de lieberkühn contenant de nombreuses cellules caliciformes. – Les follicules lymphoïdes sont très développés, et effondrent la couche musculaire muqueuse – La sous-muqueuse est richement vascularisée – La musculeuse est très peu épaisse, et comprend une couche circulaire interne, et une couche longitudinale externe. En cas d’infection, les follicules lymphoïdes augmentent très rapidement de volume, et peuvent perforer la paroi : c’est l’appendicite. Sans intervention rapide, ces agents pathogènes peuvent se retrouver dans la cavité péritonéale et provoquer une péritonite. VI- Tableau synoptique